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CFRP钢管混凝土构件力学性能分析
中文名称: CFRP钢管混凝土构件力学性能分析
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论文编号: 3152587收藏本论文】【我的收藏】【我要投稿
英文名称: Analysis of Mechanical Properties of Concrete Filled CFRP-Steel Tube Component
学位类型: 硕士毕业论文
作者: 涉及隐私,隐去***  作者本人请参看权力声明>>
导师: 涉及隐私,隐去***
毕业学校: 涉及隐私,隐去***
专业: 道路与铁道工程
毕业年份: 涉及隐私,隐去***
关键字: CFRP钢管混凝土 力学性能 解析解答 等效模量 有限元分析 受力分析 钢管混凝土结构
简介目录: 点击此处 免费索取本论文简介和目录>>
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论文简介:CFRP钢管混凝土是在钢管内填充混凝土,外部缠绕CFRP片材而形成的组合结构,其工作机理是利用外部套管(筒)的紧箍作用使核心的混凝土处于三向受压状态,以提高其轴向承载能力。CFRP钢管混凝土结构在很多性能方面具有良好的特质,提高了钢管的抗腐蚀能力,解决了FRP筒塑性较差等问题,同时还可节约材料降低成本,是一种很有发展前景的结构。 由于CFRP钢管混凝土结构是由碳纤维、钢、混凝土三种非均匀、非线性的材料组成,使其受力分析成了研究难题。 本文基于固体力学基本理论来研究这种构件的力学性能,利用平衡方程、物理方程和变形协调方程分别推导出CFRP钢管混凝土构件在轴压、纯弯荷载下各组分材料的应力和变形的解析解答;提出构件整体等效模量表达式;给出混凝土紧箍力发生的条件;讨论了偏压构件中混凝土出现拉应力的条件,分别给出偏压构件在混凝土是否出现拉应力的情况下几种材料的应力解析式。 将理论计算结果与试验结果进行比较,验证了推导的理论公式的正确性。基于推导出的理论公式绘制荷载一应变全过程曲线,借助荷载一应变全过程曲线分析钢管壁厚及CFRP层数对于整体构件极限承载力和整体刚度的影响,给出套筒厚度与紧箍力发生时间的关系。分析结果证明本文理论可作为CFRP钢管混凝土结构进一步研究的基础和工程设计计算的依据。 为了弥补试验试件数量不足的缺憾,本文借助有限元软件ABAOUS分别对CFRP钢管混凝土轴压构件、偏压构件进行数值模拟。同时将有限元分析得到的荷载-应变关系曲线与试验曲线进行比较,结果表明文中建立的有限元分析模型对CFRP钢管混凝土构件的力学性能分析是可行的,因此,将有限元结果与理论计算结果进行比较,可以验证本文理论公式的正确性。
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